污水处理工艺探讨及其自动化仪表的应用

王晓西 詹维辰

(1.沈阳金地全胜房地产开发有限公司，辽宁 沈阳 110168;2.沈阳机床股份有限公司，辽宁 沈阳 110142)

水是生命的源泉，地球上七成的面积都是水，因此地球也可以称之为一个“水球”，可见水资源举足轻重的地位。随着社会发展和科技进步，人们也加速使用了自然界的各种资源，尤其水资源。滥用水资源造成了如今人均水资源逐年减少，严重的水土流失和水体污染。这些问题需要我们加强认识，提高重视，必须在最短时间内加以解决。

1 水资源紧缺及水体污染

1.1 水资源紧缺的成因

(1)科技发展依托资源过分掠夺，排放过度，全球总人口逐年不断增加，导致的用水量过大，都使水体污染日益严重，现有的资源无以为继。

(2)自然气候变化剧烈，降雨的不平均，造成若干地区长期干旱，生产生活十分困难，而有些地区则刚好相反，汛期会遭遇洪涝灾害，严重时会危机人民群众的财产生命安全。

(3)城市化进程加快，城市面积占地球总面积不足1%，如此众多人口更多的集中在小范围的土地上，使得本就稀缺的水资源，在集中供应的过程中，显得更加吃力［1］。

1.2 水体污染的分类

(1)物理型污染，较为典型的就是悬浮固体污染，就是一些废物混入水中，形成的悬浮在水中的污染。其次还有工厂为了循环冷却排放废水造成的热污染，以及冶炼开采放射性物质造成的放射性污染，等等。

(2)化学型污染，主要分为有机物污染和无机物污染两类。有机物污染就是耗氧分解的污染物，它将水中富含的氧消耗掉，使水体中的动植物无法继续生存。无机物污染主要是酸碱类污染和重金属污染，造成身体机能的损害。还有些植物会产生过量的营养元素污染，造成水域的富营养化。

(3)生物型污染，来源于城市污水，生物制品的废水等。废水污水的微生物多数都是无害的，但是也有对人体造成伤害的病原体［2］。如果产生病毒、致病性微生物，会使水域成为病菌的载体，发生多种传播性疾病。

2 常用污水处理方法

污水处理法从反应原理的角度可分为:物理处理法、化学处理法和生物处理法。其中物理处理法更多是针对于悬浮物的污染，适用性比较狭窄。而化学处理法只能应用于棘手的高浓度、高盐度废水中，排放达标困难，处理一定程度后就无法起作用，况且成本较高。生物处理法则是目前使用最多的一种方法，处理浓度较低的废水非常奏效，能够按照要求达到排放标准。生物处理法主要采用的是活性污泥法和生物膜法。

2.1 活性污泥法。此法近似于天然的自我净化过程，只不过效果更佳，它对工业废水、城市污水等作用效果是最好的。活性污泥法包含三个要素分别为:氧化分解以及吸附所需要的微生物，污水处理对象有机物，处理过程的条件溶解氧的存在［3］。此法可以根据需要不断调整和循环，使污泥的含量与微生物保持一个适中的比例，借助溶解氧达到使有机物分解处理的效果。

2.2 生物膜法。生物膜法与上面介绍的活性污泥法，在处理技术方面旗鼓相当。它主要针对胶体和溶解的有机污染物。生物膜法顾名思义是在表面上形成一层生物膜，当这层膜接触到污水，就会吸附其中的有机污染物，转化后生成水、氨气、二氧化碳等物质，进而达到净化水体的效果。生物膜表面和内部分别是好氧和厌氧微生物，生物膜厚度逐渐增加时，厌氧层超过了好氧层，此生物膜则会脱落生成新的生物膜，完成一次生命周期，进而维持运行状态［4］。

3 污水处理过程中的自动化仪表

在污水处理过程中，较为重要的是pH值的控制，在酸碱中和的过程中要控制入水的流量干扰，进而完成控制效果，因此在污水处理过程中需要使用多种自动化仪表，来配合整个控制过程。

3.1 液位控制仪表。目前有很多种液位控制仪表，比较常见的是浮球液位计，在实际操作中显示出了很高的可靠性，并且观察起来非常直观，却不能够远程控制。想达到远程控制可以采用超声波液位计，成本较低，且适用范围广。液位信号传递回来后，连接显示仪表，即可成功的显示出液位的高度。

3.2 流量控制仪表。污水处理的流量控制仪表中精确度最高的是电磁流量计，可靠性很强，精度很高。但是在流量不饱和，管路非充满状态，电磁流量计就会产生一定的误差，超声波明渠流量计就派上了用场，它是通过测量液位，再经过内部单片机进行数据处理得到流量。

3.3 pH计。pH指标在污水处理过程起到举足轻重的地位，直接决定了出来过程能否稳定，顺利的进行，以及处理的效果能否达到排放标准。pH计的工作原理是通过电位差来计算被处理对象的pH值，即被测对象中的测量电极与恒定电位的参照电极具有一定的函数关系，得到电位差即可计算出被测对象的pH值。而电极是具有多种选择的，在污水处理中使用最广泛是玻璃电极。

4 结语

水资源恶化、水资源的短缺，影响了环境，制约了目前可持续发展的大好局面。每年的3月22日为世界水日，旨在唤起公众的水意识，加强水资源保护。本文分析指出造成目前现状的原因，进而面对不同的污染类别，有针对性采用活性污泥法、生物膜法等多种污水处理方法。在污水处理过程中，分别采用了液位控制仪表、流量控制仪表、pH计等多种自动化仪表，使这个处理过程更加可靠，效率更高。

［1］刘震炎，张维竞.环境与能源科学导论［M］.北京:科学出版社，2005，81-82.

［2］白润英.水处理新技术、新工艺与设备［M］.北京:化学工业出版社，2012，5-7.

［3］李连武.当前污水处理常用的工艺及改进［J］.科技与生活，2010(20):86，91.

［4］李粉玲，赵庆鹏.城市生活污水处理中活性污泥法与生物膜法工艺综述与比较［J］.河北企业，2010(9):68-69.